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等离子体处理印刷电路板——加工工芸详述

   日期:2020-11-06     来源:互联网     浏览:1969    

    【序言】
    气体等离子体处理对印刷电路板去污和背面蚀刻是一种较方便、高效、优质的方法。等离子体处理特别适用于FR4、聚酰亚胺(Polyimide)和聚四氟乙烯(PTFE)材料,因为这些材料的化学活性较差。而等离子体处理更具有激活活性。
    通过高频发生器(典型40KHZ),利用电场的能量在真空条件下、分离加工气体建立等离子体技术。这些激发不稳定的分离气体物质,将表面进行改性和轰击。处理工艺如紫外线精细清洁、激活、消费和交联以及等离子态聚合是等离子体表面处理的作用。


    【等离子体处理工艺的优点是】
    1、加工工艺可控制     2、环境保护工艺
    3、低成本加工工艺     4、无处理废物成本
    5、干燥处理


    【等离子体处理工件原理】
    等离子体是从紫外线发莹光的产物,是继固体,液体、气体之后,等离子体是物质第四态。等离子体是有离子,自由电子、光子、中子、原子、分子等激发了电子状态。每一个组成部分有能力对表面进行处理作用。利用对地的高压,40KHZ和13.58MHZ高频发生器使气体成为等离子体态。2.54GHz微波系统是建立等离子体态的第三种设备。
    以上三种不同频率的高频发生器在应用方面稍有不同的适应性能。激活了的原子,分子,离子和自由电子物质高度集中,能够在等离子体态中和固体表面发生作用,引起了物质表面的化学和物理改性。
    等离子体表面处理具有如下作用:清洁作用;激活作用;消融作用;交联作用。


    【清洁作用Cleanning】
    清洁工作是去除弱键以用典型-CH 基有机沾污物。主要特点是只对表面起作用而无侵蚀内部作用,得到超高清洁表面作用而对下道工序做好准备。


    【激活作用Activation】
    激活作用是表面形成羰基 Carboxyl 羧基 Hydroxyl 羟(基)三种基团。这种基团具有稳定的功能对粘接亲水有积极作用来代替弱键。主要是增加了表面能量。对聚合物来讲由于表面能量低致使粘接性能不好。


    【交联作用Crosslinking】
    交联作用是在惰性气体中进行。键被打断而重新组合,形成双键或三键或者形成一个自由基和另一键组合的键。


    【消融作用Ablation】
    消融作用是轰击聚合物表面时,去除聚合物链和弱键。这种有利于印刷电路板进行去污和背面蚀刻。上述三种作用是等离子态表面处理相交叉作用的综合。合理正确选择工艺参数和气体混合比例,可以得到最佳效果。


    【工艺参数】
    在等离子体处理,如下工艺参数合理选择起了很重要的作用
    气体种类和混合比例;功率;加工时间;工作室压力;气体流量。


    【气体混合】
    氧是最常用的清洁和激活聚合物表面和其他表面的气体。惰性气体如氨是起交联作用。其他气体如 CF4是更具有活泼性。不同气体的混合可以得到最优化工艺。


    【气体流量】
    根据工作室容积,抽真空系统和工作压力决定气体流量大小,尤其是工作压力和气体流量更具有密切相关。


    【工作压力】
    等离子体处理稳定在一定工作压力范围内。太低或太高的工作压力导致等离子体处理不稳定。高频发生器不能符合系统要求,则等离子体处理就会不稳定。
对射频系统来讲,工作压力在100-300 torr 之间最适合。低工作压力导致激活物质有较长的生命。较高工作压力可以得到较高气体利用程度。所以必需进行优选。


    【处理时间】
    处理时间较长一般来讲可以得到印刷电路板较深的去污和蚀刻作用。有些情况,修理时间过长导致过度处理或受热损坏。


    【功率】
    高功率能缩短处理进间。出于功率高使激活的物质更加活泼。在热量产生中功率起重要作用。并不是功率越高越好。


    【注意事项】
    高功率和较长处理时间要影响工作室内的温度。太高工作压力也要减少等离子体处理的效率。


    【应用】
    根据不同处理材料选择工艺参数。而不同型等离子体处理设备,如CD 600PC 和 CD-1000PC 由于工作容积不同;工艺参数就不同。随机提供相应的工艺参数。特殊材料处


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